[发明专利]一步炉内自蔓延生产公斤级γ-TiAlNb合金的防爆方法及装置

权利要求书

1.一种一步炉内自蔓延生产公斤级γ-TiAlNb合金的防爆方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据公斤级以上γ-TiAlNb合金的制备量级，准备原料，原料包括海绵钛、铝粉、造渣剂、强氧化剂、防爆剂、铌；按质量比，海绵钛：铝粉：造渣剂：强氧化剂：防爆剂：铌=(46~48):(61~65):(13~15):(35~38):(19~26):(2~4)；将原料混合均匀后，得到原料混合物；

造渣剂选用CaO；强氧化剂选用NaClO₄；防爆剂选用氧化锆粉；

步骤2：将充分干燥后的原料混合物置于加热区内的反应釜中，确定临界反应发生时反应釜表面温度的计算值t0为805℃~815℃，且加热区内环境温度t2为1050℃~1100℃时，采用反应釜底部温度T₃进行校核；当t0-t1＜10℃，且t1-t3＜2℃，物料进入临界反应状态，降入缓冷区；

步骤3：物料进入缓冷区的过程中开始发生反应，为防爆，当检测到△t3/min＞100℃/min时，向深冷区充入保护气，反应物料进入深冷区；△t3/min为反应釜底部温度变化率；

进入深冷区的反应物料，当反应釜底部温度t3达到1060~1100℃，说明自蔓延反应完全进行，随后以冷却速率为50~100℃/min迅速冷却至1000~1050℃，再次返回至加热区进行补热，补热速率为10~15℃/min，升温至加热区内环境温度为1250~1300℃，保温15~30min，进行渣金分离；

保温结束，反应釜升入缓冷区，冷却速率为15~20℃/min，当缓冷至300~400℃，得到公斤级渣包覆的γ-TiAlNb合金。

2.根据权利要求1所述的一步炉内自蔓延生产公斤级γ-TiAlNb合金的防爆方法，其特征在于，所述的步骤2中，反应物料进入缓冷区的下降速率为0.08~0.15m/s。

3.根据权利要求1所述的一步炉内自蔓延生产公斤级γ-TiAlNb合金的防爆方法，其特征在于，所述的步骤3中，进入深冷区的下降速率为0.35~0.45m/s。